کربن فعال

کربن فعال، که گاهی اوقات زغال فعال نیز نامیده می شود، یک جاذب منحصر به فرد است که به دلیل ساختار بسیار متخلخل آن ارزشمند است که به آن اجازه می دهد به طور موثر مواد را جذب و نگهداری کند.

کربن فعال که به طور گسترده در تعدادی از صنایع برای حذف اجزای نامطلوب از مایعات یا گازها استفاده می شود، می تواند برای تعداد بی پایانی از کاربردهایی که نیاز به حذف آلاینده ها یا مواد نامطلوب دارند، از تصفیه آب و هوا، اصلاح خاک، و حتی طلا استفاده شود. بهبودی

در اینجا مروری بر این ماده فوق العاده متنوع ارائه شده است.

کربن فعال چیست؟
کربن فعال یک ماده مبتنی بر کربن است که برای به حداکثر رساندن خواص جذبی آن فرآوری شده است و یک ماده جاذب برتر تولید می کند.

کربن فعال دارای ساختار حفره‌ای چشمگیر است که باعث می‌شود سطح بسیار بالایی برای جذب و نگهداری مواد داشته باشد و می‌تواند از تعدادی مواد آلی غنی از کربن تولید شود، از جمله:

پوسته نارگیل
چوب
زغال سنگ
ذغال سنگ نارس
و بیشتر…
بسته به ماده منبع، و روش‌های فرآوری مورد استفاده برای تولید کربن فعال، خواص فیزیکی و شیمیایی محصول نهایی می‌تواند به‌طور قابل توجهی متفاوت باشد.² این ماتریسی از احتمالات برای تنوع در کربن‌های تولید شده تجاری با صدها نوع موجود ایجاد می‌کند. به همین دلیل، کربن‌های فعال تجاری تولید شده برای دستیابی به بهترین نتایج برای یک کاربرد خاص بسیار تخصصی هستند.

با وجود چنین تغییراتی، سه نوع اصلی کربن فعال تولید می شود:

کربن فعال پودری (PAC)

کربن‌های فعال پودری معمولاً در محدوده اندازه ذرات 5 تا 150 Å قرار می‌گیرند، با برخی از اندازه‌های دور از دسترس. PAC ها معمولاً در برنامه های کاربردی جذب فاز مایع استفاده می شوند و هزینه های پردازش و انعطاف پذیری در عملیات را کاهش می دهند.

کربن فعال گرانولی (GAC)

کربن‌های فعال گرانولی معمولاً در اندازه‌های ذرات 0.2 میلی‌متر تا 5 میلی‌متر هستند و می‌توانند در فازهای گازی و مایع استفاده شوند. GAC ها به این دلیل محبوب هستند که حمل و نقل تمیز را ارائه می دهند و بیشتر از PAC ها عمر می کنند.

علاوه بر این، آنها استحکام (سختی) بهبود یافته ای را ارائه می دهند و می توانند بازسازی و دوباره استفاده شوند.

کربن فعال اکسترود شده (EAC)

کربن‌های فعال اکسترود شده یک محصول گلوله‌ای استوانه‌ای با اندازه‌های 1 تا 5 میلی‌متر هستند. به طور معمول در واکنش های فاز گاز استفاده می شود، EAC ها یک کربن فعال سنگین در نتیجه فرآیند اکستروژن هستند.

انواع اضافی

انواع اضافی کربن فعال عبارتند از:

کربن فعال مهره
کربن آغشته شده
کربن پوشش داده شده با پلیمر
پارچه های کربن فعال
الیاف کربن فعال
خواص کربن فعال
هنگام انتخاب یک کربن فعال برای یک کاربرد خاص، ویژگی های مختلفی باید در نظر گرفته شود:

ساختار منافذ

ساختار منافذ کربن فعال متفاوت است و تا حد زیادی نتیجه ماده منبع و روش تولید است. 1 ساختار منافذ، در ترکیب با نیروهای جذاب، چیزی است که به جذب اجازه می دهد.

سختی / سایش

سختی / سایش نیز یک عامل کلیدی در انتخاب است. بسیاری از کاربردها به کربن فعال نیاز دارند که دارای استحکام ذرات بالا و مقاومت در برابر ساییدگی (تجزیه مواد به ریز) باشد. کربن فعال تولید شده از پوسته نارگیل دارای بالاترین سختی کربن فعال است.4

خواص جذبی

خواص جذبی کربن فعال شامل چندین ویژگی است، از جمله ظرفیت جذب، سرعت جذب، و اثربخشی کلی کربن فعال.

بسته به کاربرد (مایع یا گاز)، این خواص ممکن است با تعدادی از عوامل، از جمله تعداد ید، مساحت سطح، و فعالیت تتراکلرید کربن (CTC) نشان داده شوند.

چگالی ظاهری

در حالی که چگالی ظاهری بر جذب در واحد وزن تأثیر نمی گذارد، بر جذب در واحد حجم تأثیر می گذارد.

رطوبت

در حالت ایده آل، مقدار رطوبت فیزیکی موجود در کربن فعال باید بین 3-6٪ باشد.

محتوای خاکستر

محتوای خاکستر کربن فعال معیاری از بخش بی اثر، بی شکل، غیر آلی و غیرقابل استفاده مواد است. محتوای خاکستر در حالت ایده آل تا حد امکان پایین خواهد بود، زیرا با کاهش محتوای خاکستر، کیفیت کربن فعال افزایش می یابد. 4